Cu 掺杂对铁磁半金属 CeAuGe 的影响
强关联电子
2022-03-02 v1
摘要
我们研究了在整个浓度范围（x = 0.0 - 1.0）内，4f-Ce 金属间化合物 CeAu1-xCuxGe 中 Cu 替代效应，该化合物可能具有不寻常的电子态。母体化合物 CeAuGe 结晶于非中心对称六方结构，是一种居里温度为 10 K 的铁磁半金属。在 CeAuGe 的 Au 位进行 Cu 掺杂得到的 CeAu1-xCuxGe，在浓度 x ~ 0.5 时将晶体结构从非中心对称（P63mc）空间群改变为中心对称（P63/mmc）空间群，此时 c 晶格常数达到最大值。磁化率和电阻率测量表明，所有 Cu 掺杂化合物均在 10 K 附近发生磁相变，其中 x = 0.5 时转变温度最高，为 12 K。中子粉末衍射实验表明，Ce3+ 磁矩在 1.8 K 时发生铁磁有序，其值约为 1.2 玻尔磁子，方向垂直于六方 c 轴。通过对称性分析，我们分别在铁磁 Shubnikov 空间群 Cmc'21'（针对 x < 0.5）和 P21'/m'（针对 x >= 0.5）中找到了磁结构的解。所有化合物的电阻率均表现出金属温度行为。在高掺杂 x = 0.8 和 1.0 时，由于 Kondo 效应，电阻率在顺磁态下出现局部极小值。在少量 Cu 掺杂水平 x = 0.2 时，电阻率在铁磁转变温度处表现出宽特征，并在 2.5 K 处的铁磁态中表现出额外的类转变异常。
引用
@article{arxiv.2203.00335,
title = {Cu-doping effects on the ferromagnetic semimetal CeAuGe},
author = {Soohyeon Shin and Vladimir Pomjakushin and Marek Bartkowiak and Marisa Medarde and Tian Shang and Dariusz J. Gawryluk and Ekaterina Pomjakushina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.00335},
year = {2022}
}
备注
article including supplementary material